第一过渡系元素(一)(钛、钒、铬、锰)
化学元素周期表记忆口诀
初⾼中化学都要求⼤家掌握元素周期表的规律与排列，以下是店铺整理的化学元素周期表记忆⼝诀，仅供参考，⼤家⼀起来看看吧。
化学元素周期表⼝诀 ⼝诀 A、按周期分： 第⼀周期：氢氦——侵害 第⼆周期：锂铍硼碳氮氧氟氖——鲤⽪捧碳蛋养福奶 第三周期：钠镁铝硅磷硫氯氩——那美⼥桂林留绿⽛（那美⼥⿁流露绿⽛） 第四周期：钾钙钪钛钒铬锰 铁钴镍铜锌镓锗——铁姑捏痛新嫁者砷硒溴氪——⽣⽓休克 第五周期：铷锶钇锆铌——如此⼀告你 钼锝钌——不得了铑钯银镉铟锡锑——⽼把银哥印西堤碲碘氙——地点仙 第六周期：铯钡镧铪——（彩）⾊贝（壳）蓝（⾊）河 钽钨铼锇——但（见）乌（鸦）（引）来鹅铱铂⾦汞砣铅——⼀⽩⼱供它牵铋钋砹氡——必不爱冬（天） 第七周期：钫镭锕——防雷啊！ B、按族分： 氢锂钠钾铷铯钫——请李娜加⼊私访 铍镁钙锶钡镭——媲美盖茨被雷 硼铝镓铟铊——碰⼥嫁⾳他 碳硅锗锡铅——探归者西迁 氮磷砷锑铋——蛋临⾝体闭 氧硫硒碲钋——养⽜西蹄扑 氟氯溴碘砹——⽗⼥绣点爱 氦氖氩氪氙氡——害耐亚克先动 规律 ⼀、元素周期表中元素及其化合物的递变性规律 1、原⼦半径 （1）除第1周期外，其他周期元素（惰性⽓体元素除外）的原⼦半径随原⼦序数的递增⽽减⼩； （2）同⼀族的元素从上到下，随电⼦层数增多，原⼦半径增⼤。
2、元素化合价 （1）除第1周期外，同周期从左到右，元素最⾼正价由碱⾦属+1递增到+7，⾮⾦属元素负价由碳族—4递增到—1（氟⽆正价，氧⽆+6价，除外）； （2）同⼀主族的元素的最⾼正价、负价均相同。
3、单质的熔点 （1）同⼀周期元素随原⼦序数的递增，元素组成的⾦属单质的熔点递增，⾮⾦属单质的熔点递减； （2）同⼀族元素从上到下，元素组成的⾦属单质的熔点递减，⾮⾦属单质的熔点递增。
4、元素的⾦属性与⾮⾦属性 （1）同⼀周期的元素从左到右⾦属性递减，⾮⾦属性递增； （2）同⼀主族元素从上到下⾦属性递增，⾮⾦属性递减。
实验七 第一过渡系元素 (钛、钒、镉、锰)
实验七第一过渡系元素 (钛、钒、镉、锰)实验目的：1. 掌握钛、钒、镉、锰元素的基本性质。
2. 掌握钛、钒、镉、锰元素的化合价、化合物的制备、性质和反应特性。
3. 掌握钛、钒、镉、锰元素的常见分析检验方法和定量分析方法。
实验仪器：1. 燃烧器。
2. 实验室电子天平。
3. 量筒、烧杯、玻璃棒等常用玻璃器皿。
实验试剂：1. 氢氧化钠NaOH、盐酸HCl、硫酸H2SO4等。
2. 纯钛、钒、镉、锰等金属。
3. 钛酸异丁酯Ti(OiC3H7)4、碘化钒VCl4、氧化锰MnO2等。
4. 微溶液电解器材。
实验操作：实验七-1 常见过渡金属元素的简介和基本化学性质实验内容：1. 阅读有关钛、钒、镉、锰等过渡金属的相关资料。
2. 充分了解钛、钒、镉、锰等过渡金属的基本化学性质。
实验报告：1. 详细介绍钛、钒、镉、锰等过渡金属的基本性质。
2. 简述钛、钒、镉、锰的元素符号、原子序数、电子排布、化合价等。
3. 分析钛、钒、镉、锰的常见化合物的结构式。
实验七-2 钛的化学性质初探实验内容：1. 精密称取纯钛金属，并将其研磨成薄片。
2. 将钛薄片放入燃烧器中加热燃烧。
3. 测量并记录钛燃烧前后的质量和颜色变化。
实验报告：1. 根据实验结果分析钛的化学性质与变化。
2. 说明燃烧后产生的物质的化学组成和可能的反应路径。
3. 指出实验中可能存在的误差和不确定性。
实验七-3 钒的化学性质初探实验内容：1. 取一定量的实验碘化钒，并加入氢氧化钠溶液。
2. 在常温下观察其产生的化学反应。
3. 迅速加入盐酸并观察其产生的反应。
实验报告：1. 说明碘化钒与氢氧化钠反应的基本特征和可能的反应路径。
2. 描述盐酸加入后产生的化学反应特征。
3. 分析实验中可能存在的误差和不确定性。
实验七-4 镉的化学性质初探实验内容：1. 取一定量的纯金属镉，并加入硫酸溶液。
2. 在常温下观察其产生的化学反应。
3. 深入了解镉对人体健康的危害。
实验报告：1. 描述金属镉与硫酸溶液反应的化学特征和可能的反应路径。
实验二十三第一过渡系元素(钛、钒、铬、锰)
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钒（V）
物理性质
钒是一种银灰色的过渡金属，具有体心立方 晶体结构。
化学性质
钒的化学性质较为活泼，可以与氧、卤素等非金属 元素反应。此外，钒还可以形成多种氧化物和盐类 。
用途
钒主要用于钢铁工业中，作为合金元素可以 提高钢的强度、韧性和耐磨性。同时，钒在 化学、陶瓷等领域也有应用。
铬（Cr）
物理性质
酸碱反应
这些元素都能与酸反应生成相应的盐和氢气，同时也能与碱反应生成 相应的氢氧化物和氢气。
用途及应用领域
钛
由于钛具有高强度、低密度和良好的耐腐蚀性，它被广泛 应用于航空、航天、化工等领域。此外，钛及其合金在医 疗器械、珠宝首饰等方面也有应用。
铬
铬是重要的合金元素之一，可以提高钢的硬度、耐磨性和 耐腐蚀性。同时，铬也是电镀、颜料和催化剂等领域的重 要原料。
锰是一种银白色的过渡金属，具有脆性，易氧化。
化学性质
锰属于较活泼的金属，可以与氧、卤素等反应。锰的氧化物具有多 种颜色，可用于制造颜料和玻璃等。
用途
锰主要用于钢铁工业中，作为合金元素可以提高钢的强度、硬度和 耐磨性。同时，锰还用于制造电池、陶瓷和农药等领域。
Part
03
实验方法与步骤
实验材料准备
实验二十三第一过渡系 元素钛、钒、铬、锰
• 引言 • 第一过渡系元素概述 • 实验方法与步骤 • 实验结果与分析 • 第一过渡系元素性质探讨 • 实验总结与反思
目录
Part
01
引言
目的和背景
探究第一过渡系元素钛、 钒、铬、锰的物理和化学 性质。
了解这些元素在自然界中 的存在形式、提取方法和 应用领域。
【推选文档】第一过渡系元素Ti 、V、Cr、MnPPT
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实验步骤
三．铬化合物的重要性质
2、低价钒化合物的生成： Zn
12四1、 、 、．CCM锰rrn((I(V化IOII))合H的的)物化化的的合合生重物物成要：:及H性两性质、性质O、：H还还、原原P性b性 、氧化性 2 + - 112掌1H221421121Hp111141二1掌111、、、、、、、、、、Hmm、、、、m、++mmmmm握氧握试ooo、 、V低 V钛 低 V钒 低 CCV钒 VMVooooolllT化 Tlllll···rr纸222222HH·····nLLL价(价酸价酸((iiLLLLLOOOOOOIVI、、(---钛22II、O-----111555555II钒钒盐钒盐OOI11111))))))VV的的的的的H的、)))))的的、 、沸，，，的，，，化化的化的、、)，，生生生生生生2锌化化石OOPPP生NNN的合合缩合缩CCKF成成成成成成HHbbb粒合aaa合,err2成(((生物物合物合、、CCC--SHNNNS和和和和和和、物物O、、lll和2O成的的反的反OOOOOOMM性性性性性性S4偏：4:333CC（（（还nn及生生应生O应·()))Hll质质质质质质的的钒C0两--4稀稀稀222原+性成成：成：.r：：：：：：(某 某酸2、(((性）））浓000性质：：：pp(...些些铵HHOS、NNNNNN，，，，：：OZZZHHHHHHH重重==、还KKK1nnn4-还444444Z11、要要MMM重m)原VVVVVVn,,3原；22PoOOOOOOnnn·化化铬性2,,lbOOO性333333·4332L合合酸444H,,；；；；；；+-11(((1、物物2铵00044)O...，氧的的、(H0化性性过.2O性质质硫2及及酸(3各各氨%主主、)，要要二N氧氧氧aO化化化H态态锰(4之之、0%间间亚，相相硫6互互酸mo转转钠l·化化、L-的的1高, 条条锰2 m件件酸o。。钾l·L-1, 0. 2、Mn 的还原性: NaClO (H 、OH ) 2+ + 2、低价钒化合物的生成： Zn
过渡元素
通性
六、配合性 配合能力强，易形成一系列配合物， 配合能力强，易形成一系列配合物，因d轨道不满 轨道不满 而参加成键时易形成内轨型配合物。 而参加成键时易形成内轨型配合物。 它们的电负性较大， 它们的电负性较大，金属离子与配体间的相互作 用加强，形成较稳定的配合物。 用加强，形成较稳定的配合物。 中心离子半径在0.075~0.06nm范围内的配合物表 中心离子半径在 范围内的配合物表 现的较突出，主要表现在配位体交换慢，有些很慢。 现的较突出，主要表现在配位体交换慢，有些很慢。 在水溶液中长期放置： 在水溶液中长期放置 如：CrCl36H2O在水溶液中长期放置：
过渡元素
通 性 钛 分 族 钒 分 族 铬 分 族 锰 分 族 铁 系 元 素 铂 系 元 素 本 章 要 求
通性
IIIB IVB VB VIB VIIB 21 Sc 22 Ti 23 V 24 Cr 25 Mn VIII 26 Fe 27 Co 28 Ni
45 Rh 46
第一过渡 系元素
钪 钛
Y
钛分族
3、加热煮沸Ti(SO4)2和TiOSO4 、加热煮沸 Ti(SO4)2+H2O===TiOSO4+H2SO4 TiOSO4+H2O===H2TiO3↓+H2SO4 4、分离煅烧 、 H2TiO3===TiO2+H2O 5、碳氯法 、
1000-1100K TiO2+2C+2Cl2======TiCl4+2CO
[Cr(H2O)4Cl2]+(绿色 绿色)+H2O [Cr(H2O)5Cl]2+(浅绿色 浅绿色)+Cl绿色 浅绿色 [Cr(H2O)5Cl]2++H2O [Cr(H2O)6]3+(蓝紫色 蓝紫色)+Cl蓝紫色
实验 第过渡系元素 钛钒镉 锰
实验七第一过渡系元素(一) (钛、钒、镉、锰)实验摘要:为了掌握钛、钒、镉、锰的主要氧化态的化合物的重要性质及各氧化态间的相互转化的条件，本实验用常用方法完成了钛、钒、镉、锰的氧化还原性质的探究及其缩合物的实验。
结果表明钛、钒、镉、锰的化合物均具有一定的氧化还原性，有些离子在不同条件下可以相互转化。
并且钒酸盐可以和酸缩合反应生成不同缩合度的多钒酸盐，随着pH值的下降，多钒根中含钒原子越多，缩合度越大，颜色越深。
关键词:钛的化合物钒的化合物镉的化合物锰的化合物缩合平衡氧化还原性溶解性实验用品:试管台秤蒸发皿PH试纸玻璃棒实验内容:二.钒的化合物的重要性质1. 取0.5偏钒酸铵固体放入蒸发皿中，在沙浴上加热，不断搅拌，记录反应过程中固体颜色的变化，把产物分成四份。
第一份固体中，加入1 mL浓H2SO4振荡，放置，观察现象。
第二份固体中，加入NaOH溶液加热。
第三份固体中，加入少量蒸馏水，煮沸、静置，待其冷却后，测定溶液的pH 。
三、铬的化合物的重要性质2-3+2-与CrO2-的相互转化）2-转变为CrO2-四、锰的化合物重要性质1.氢氧化锰（Ⅱ）的生成和性质取10mL0.2 mol·L-1MnSO结果及讨论:V2O5具有两性，既溶于酸又溶于碱。
向钒酸盐溶液中加酸，pH值逐渐下降，则生成不同缩合度的多钒酸盐，随着pH值的下降，多钒根中含钒原子越多，缩合度越大。
缩合度增大，溶液的颜色逐渐加深，即由淡黄色变到深红，溶液转为酸性后，缩合度不再改变，而是获得质子的反应。
Cr2O72-和CrO42-离子之间在不同酸性环境中可以相互转化。
Cr(OH)3具有两性，既溶于酸又溶于碱。
CrO2中的Cr(Ⅲ)具有还原性，被氧化为Cr(VI) CrO42-该转化常在碱性介质中进行。
MnO2具有氧化性。
KMnO4具有氧化性，在不同介质中其还原产物不同。
第二十章 过渡元素
f区元素
d 区元素显示出许多区别于主族元素的性质：
● 熔、沸点高，硬度、密度大的金属大都集中在这一区 ● 不少元素形成有颜色的化合物 ● 许多元素形成多种氧化态从而导致丰富的氧化还原行为 ● 形成配合物的能力比较强，包括形成经典的维尔纳配合物
和金属有机配合物 ● 参与工业催化过程和酶催化过程的能力强
20.2.2 氧化态
同周期元素族氧化态稳定性变化趋势
● 红色为常见的氧化 态
● 同同期自左至右形成族 氧化态的能力下降
● 由图清楚说明了由 Sc 至 Cu 族氧化态的热力 学稳定性趋势
● 有人声称已制备出FeO4
同周期元素低氧化态稳定性变化趋势
d 区金属自左至右族氧化态稳定性下降和低氧化态稳定上升的趋
第二十章 过渡元素(Ⅰ)
本章内容：
20.1 引言 20.2 第一过渡系元素的基本性质 20.3 钪 20.4 钛 20.5 钒 20.6 铬 20.7 锰
本章重点: 钛、钒、铬的重要化合物的主要性质
d 区元素的电子分别填充在 3d 亚层、4d 亚层和 5d 亚层上 .
1996年2月德国科学家宣布发现112号元素， 使第四过渡系的空格 终于被填满.
420 593 752 659 661 650 558 373 285 112
431 789 782 851 778 790 669 565 368 61
金属元素的原子化焓是金属内部原子结合力强弱的一种标志，较高的 原子化焓可能是由于较多的价电子（特别是较多的未成对电子）参与形成
金属键.这种结合力似乎也应该反映在过渡元素的上述物理性质上。
Question 3 随周期性的增加，为什么主族元素低氧化
态趋于稳定，而过渡元素高● 过渡元素因 “惰性电子对效应” ● 过渡元素是 I1 和 I2 往往是第 二、三 过渡系列比第 一 过渡系大
无机化学 过渡元素-13.1过渡元素概述
13-1-8 磁性
多数过渡元1素3-或1-8离磁子性具有顺磁性
多数过渡元素的原子或离子有 未成对电子，所以具有顺磁性
离子 VO2+ V3+ Cr3+ Mn2+ Fe2+ Co2+ Ni2+ Cu2+ d电子数 1 2 3 5 6 7 8 9 未成对 1 2 3 5 4 3 2 1
最小(低) Cs 22.8
Cs 0.2
13-1-3 金属活泼性
元素 13S-c1-3 T金i 属活V泼性Cr Mn
E (M2+/M)/V -2.03 -1.63 -1.13 -0.90 -1.18
可溶该金 属的酸
各种 酸
热HF HCl
浓H2SO4 HNO3、HF
稀HCl
H2SO4
稀H2SO4 HCl等
其活泼性减弱
3. 同族元素(除Sc分族外)自上往下 金属活泼性降低
Ⅷ E (M2+/M)/VⅡB E (M2+/M)/V 第一过渡系 Ni -0.257 Zn -0.7626 第二过渡系 Pd +0.92 Cd -0.403 第三过渡系 Pt +1.2 Hg +0.8535
3. 同族元素(除IIIB族外)自上往下 金属活泼性降低
元 素 Sc Ti V C的rM离n子Fe无C色o Ni CuZn
M2+中d电子数 0 1 2 3 4 5 6 7
[M(H2O)6]3+ 无 紫 绿 蓝 红 浅 绿 粉
颜色
紫 紫红
13-1-7 配位能力和催化性
过渡元素易形成配合物
过渡元催素化剂的原子或离子反具应有部分 空的 (n-1)d, 空的ns、np轨道, 可 接受配Fe体-M的o 孤电子对合成氨 过渡元Pt素-R的h 离子一氨般氧具化有为较NO高的 电荷、V较2O小5 的半径SO，2氧极化化为力SO强3 ， 对P配d体, R有an较ey 强Ni的吸引催力化加氢
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第一过渡系元素(一)(钛、钒、铬、锰)
第一过渡系元素是指周期表中第3至第12族的元素，它们在化学性质上有相似之处。
其中，钛（Ti）、钒（V）、铬（Cr）和锰（Mn）是第一过渡系元素中的前四个元素，它们具有一些共通的特性，同时也存在一些区别。
本文将从以下几个方面来介绍这四个元素：
元素性质、物理性质、化学性质以及地质应用。
一、元素性质
1.钛（Ti）
钛是一种质轻、高强度、高耐腐蚀性、抗疲劳性能好的金属。
它具有优异的机械性能，被广泛应用于航空、航天、化工、海洋开发等领域。
同时，钛也是一种生物医用材料，被
用于制作人体骨骼支架、人造关节、人工心脏瓣膜等。
2.钒（V）
钒是一种银白色金属，比铁硬但稍加工艺处理后可以获得良好的延展性和强度。
它还
有广泛的应用，用于制造钢、化学试剂和合金等。
不仅如此，钒还是一种强化剂，在钢铁
生产过程中起到重要的作用。
3.铬（Cr）
铬是一种具有高度耐腐蚀性的银白色金属，它主要应用于不锈钢、电子元器件、航空
航天、制药等领域。
除此之外，铬还是一种环保型材料，可以用于净水和净化技术。
4.锰（Mn）
锰是金属元素中的一种，它是一种银灰色的金属，具有良好的延展性和韧性。
锰还是
钢铁生产中的一种重要元素，可以增强钢的硬度和韧性。
二、物理性质
钛是一种具有低密度和高强度的金属，密度为4.54克/厘米立方。
它具有较高的熔点（1668℃）和沸点（3287℃），同时也具有较高的热导率和电导率。
三、化学性质
钛是一种化性非常稳定的金属，在常温下不会被大多数酸和碱腐蚀。
它可以与氧、氮、氢反应，产生相应的氧化物、氮化物和氢化物。
此外，钛还可以和卤素反应，如氯、溴和
碘等，生成相应的卤化物，例如TiCl4、TiBr3等。
锰可以和许多元素和化合物发生反应。
它可以与氧、氯、酸、弱碱等反应，生成各种不同的化合物。
在大气环境下，锰会逐渐氧化形成氧化锰，该过程是一种蓝黑色的化学反应。
四、地质应用
钒是一种重要的工业金属，在地球上的丰度较低，但在一些特定的矿物中含量较高。
地质学家和矿床学家通常会使用不同的分析方法，以找到含有高钒矿物的矿床。
铬在地球上的丰度比钛、铝、铜、锡等都要低，但在某些矿物中含量较高。
通过对铬的研究，可以更好地了解地球内部的成分、性质和历史。
锰在地球上的丰度比钒和铬高，它主要存在于海底沉积物、岩石和土壤中。
地质学家和矿床学家常常使用不同的技术手段，以找到其中含有大量锰矿石的矿床。
总之，第一过渡系元素中的钛、钒、铬和锰具有许多相似之处，包括元素性质、物理性质、化学性质和地质应用等方面。
同时，它们也存在一些差异，这些差异又为它们广泛的应用提供了更多可能性。